[发明专利]一种电子束曝光机解析能力的优化方法

说明书

本发明公开了一种电子束曝光机解析能力的优化方法，其包括：(1)电子抗蚀剂的特性优化：选用FEP正性光刻胶，该光刻胶具备高灵敏度、高分辨率和对比度；(2)邻近效应优化：采取软件修正措施，通过波前工程实施几何图形尺寸调整，或实施曝光剂量调制，或将二者相结合来修正邻近效应；(3)显影机显影程式的优化：在曝光后进行烘烤。本发明的方法找到当前曝光设备最大解析能力的一个临界点，同时通过优化曝光工艺在不改变曝光设备的前提下，寻找提升掩模曝光解析能力的可能性，从而使之满足高端掩模版曝光工艺需要。

技术领域

本发明涉及一种电子束曝光机解析能力的优化方法。

背景技术

现代微电子技术的发展基本遵循摩尔定律，也就是说：每18个月左右，集成电元器件的特征尺寸要缩小1/2，集成密度要增加一倍。西方发达国家把微电子技术作为一项战略产业，对发展中国家严格实行技术封锁限制。今天，INTEL(英特尔)公司已经可以投产元器件尺寸为10nm左右的集成电路，而我国相应的水平只有40nm，加工水平相差2代(即20nm、10nm)目前，国际上采用的主流工艺是光学光刻。光学光刻的光源从波长较长的红外线一直发展到了今天的紫外线，但是光学光刻正在日益接近其物理极限，也就是说再往小的加工，就会遇到原理性的障碍，而无法进行下去。各工业强国都在加紧开发下一代光刻工艺，主要的技术方法有:x射线光刻深紫外线投影光刻、子束光刻、离子束光刻等。在各种方案中，电子束光刻以其特有的魅力，成为大有前途的下一代加工技术。

电子束曝光机特征：电子束曝光的最大特点就是分辨率极高。电子束曝光的极限分辨率是3～8nm，由电子束曝光制作的特征尺寸可以达到5nm。电子束曝光可以在计算机控制下直接产生所要求的图形，容易修改，制作周期短，广泛用于掩模的制作，是微电子产业制作掩膜版的主要手段。

在0.13微米及以上技术节点的高端掩模制造中，能否将客户图形完完整整的通过曝光设备写到掩模上，这显得尤为重要，但是事实上限于设备性能、掩模等级、曝光工艺、环境等等诸多方面的制约，实际生产中，无法将部分客户图形曝光出来的这种非正常的现象并不少见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电子束曝光机解析能力的优化方法，在对电子束曝光高阶掩模时，对曝光显影工艺进行了优化，提高了电子束在掩模版上的最小解析，成功制备了高精度光学掩模。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明公开了一种电子束曝光机解析能力的优化方法，其包括：

(1)电子抗蚀剂的特性优化：选用FEP正性光刻胶，该光刻胶具备高灵敏度、高分辨率和对比度；

(2)邻近效应优化：采取软件修正措施，通过波前工程实施几何图形尺寸调整，或实施曝光剂量调制，或将二者相结合来修正邻近效应；

(3)显影机显影程式的优化：在曝光后进行烘烤。

进一步地，步骤(1)中，曝光剂量在13.2μC/cm2(α＝0.074，β＝1.195，η＝0.247，ν＝7，γ＝0.5，Th.＝0.5)时，光刻胶的分辨率达到最优。

本发明所达到的有益效果是：

对高分辨的电子器件的需求，推动了电子束曝光技术的发展和应用。微电子生产的历史证明，进一步提高器件与电路的性能和降低成本，可以通过制造工艺的有效性来进行估计。电子束曝光就是这样一种微电子制造技术，它为继续提高器件与电路的性能和降低成本，提供新手段。同时，电子束曝光技术又是“探索工具”中的核心工艺手段，在新一代量子器件制作和研究中发挥了重要作用，通过一系列的优化，对电子束光刻的解析能力有进一步的提升，达到了实验预期的目标，对后续电子束光刻工艺制程的优化提供了数据基础。